一种用于电力教学的电力线路控制系统的制作方法

1.本发明涉及教学控制技术领域，具体为一种用于电力教学的电力线路控制系统。


背景技术：

2.教师管理制度中规定了教学质量奖，是指每固定一段时间奖励在完成教学任务，提高教学质量上做出成绩的教师发放奖金，一般占教师奖金数的10％-20％，以此鼓励各中小学教师提升课堂质量和课堂学生参与度。
3.然而全国各地的奖金评选排名和奖金额度发放细则各不相同，一般都与学生成绩或学生的课堂情况挂钩，但是各班级生源不同使得关于教学质量奖的指标和发放公正性一直以来颇受争议，如何完善奖金评比的细则使得奖励办法的考核更具公正性一直是困扰各学校的难题，经过调查研究发现，当学生踊跃举手发言时意味着学生参与度更强，课堂质量更高。因此，设计根据学生举手情况判断教师教学质量的一种用于电力教学的电力线路控制系统是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于电力教学的电力线路控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于电力教学的电力线路控制系统，包括课堂收集模块、教学分析模块和考核控制模块，所述课堂收集模块用于收集课堂上学生上课时的举手信息，所述教学分析模块用于计算每个老师上课时的学生参与程度，所述考核控制模块用于根据学生的课堂参与程度调整老师的奖金分配。
6.根据上述技术方案，所述课堂收集模块包括红外感应模块、计时模块和计数模块，所述教学分析模块包括课堂匹配模块和参与度分析模块，所述考核控制模块包括奖金分配模块和线路控制模块，所述红外感应模块与线路控制模块电连接，所述参与度分析模块与奖金分配模块电连接；
7.所述红外感应模块用于判断学生的举手动作，所述计时模块用于记录时间，所述计数模块用于记录数量，所述课堂匹配模块用于将不同教室各时间点的课程与对应的授课教师进行匹配，所述参与度分析模块用于计算该教师上课时的教学质量，即学生的课堂参与程度，所述奖金分配模块用于计算教师所获得的奖金数量，所述线路控制模块用于对信息传输进行保密工作。
8.根据上述技术方案，所述线路控制系统的具体工作过程包括以下步骤：
9.s1、当学生上课时，红外感应模块判断学生的举手动作和站立动作；
10.s2、计时模块记录学生的举手持续时间t，计数模块记录该持续时间举手的学生数量n；
11.s3、课程匹配模块计算每个教师的上课数量m，参与度分析模块计算每个老师所有课堂的总的学生参与度w；
12.s4、奖金分配模块根据该教师所对应的学生参与度计算其所获得的教学质量奖金数量。
13.根据上述技术方案，所述红外感应模块包括红外感应单元、轮廓拟合单元和动作判断单元，所述红外感应单元用于通过红外感应扫描获得学生的红外感应热成像，所述轮廓拟合单元用于对学生的红外感应热成像进行拟合，所述动作判断单元用于判断学生的举手动作。
14.根据上述技术方案，上述步骤s1中红外感应模块的具体工作过程包括以下步骤：
15.s1-1、在学生上课时，红外感应模块安装于教室监控处，红外感应单元对学生进行红外感应扫描获得学生的红外感应热成像；
16.s1-2、轮廓拟合单元对热成像进行轮廓拟合，并将拟合出的轮廓中的圆形区域标记为头部区域，连接头部的矩形轮廓标记为躯干区域，将靠近头部区域且与躯干区域相连的连续两段矩形轮廓标记为手臂区域，该手臂区域中，与躯干直接连接的为大臂区域，剩余连接大臂区域的矩形轮廓则为前臂区域；
17.s1-3、动作判断单元判断学生的动作，当学生的前臂区域呈竖直状态或前臂区域的高度超过头部区域时，判断该生处于举手状态，当学生进入举手状态一段时间t后手臂区域发生变化，此时不满足举手状态且头部区域高度短时间δt内的升高数值超过系统预设值h，动作判断单元判断该学生由举手动作状态进入站立答题动作状态。
18.根据上述技术方案，上述步骤s2中课堂收集模块的具体工作过程包括以下步骤：
19.s2-1、在学生上课时，红外感应模块记录学生的动作信息，当某个学生出现举手动作时，判断此时课堂进入提问互动状态；
20.s2-2、在第一个学生举手后，计时单元开始工作，记录从举手到出现学生进入站立答题动作的持续时间t；
21.s2-3、计数单元记录提问时间t内参与答题即有举手动作学生的数量n。
22.根据上述技术方案，上述步骤s3中课程匹配模块的具体工作过程包括以下步骤：
23.s3-1、课堂收集模块对每堂课中计时模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总提问时间t，对计数模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总举手人数n；
24.s3-2、课程匹配模块将每个教室的各课程与授课教师进行匹配，并统计出该教师在奖金考核周期内总的上课次数m。
25.根据上述技术方案，所述参与度分析模块根据学生上课的举手情况计算每个老师上课时学生的课堂参与度w，具体为：
[0026][0027]
其中m为该教师的上课次数。
[0028]
上述步骤s4中奖金分配模块的具体工作过程包括以下步骤：
[0029]
s4-1、学校平均向每位教师发放的奖金为y0；
[0030]
s4-2、奖金分配模块对教师的学生课堂参与度w进行考核，当w高于系统预设值w0时则认为该教师教学质量较高，提高对其的奖金发放数量，当w低于系统预设值w0时认为该教师教学质量较低，降低对其的奖金发放数量；
[0031]
s4-3、教师的奖金数量具体为：
[0032][0033]
其中y
min
为奖金发放的最小金额，μ1和μ2均为奖金系数，与根据课堂参与度计算奖金数量有关，μ1和μ2需满足条件：该条件式中c为参与考核的教师数量。
[0034]
根据上述技术方案，所述线路控制模块用于对数据信息和考核方式进行保密，线路控制模块仅向奖金分发部门的工作人员提供信息。
[0035]
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明根据学生的课堂活跃情况判断教师的教学质量，并且考核方法与过程完全向教师与学生保密，使考核结果更具公正性与可靠性。
附图说明
[0036]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0037]
图1是本发明的系统模块示意图。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
请参阅图1，本发明提供技术方案：一种用于电力教学的电力线路控制系统，包括课堂收集模块、教学分析模块和考核控制模块，课堂收集模块用于收集课堂上学生上课时的举手信息，教学分析模块用于计算每个老师上课时的学生参与程度，考核控制模块用于根据学生的课堂参与程度调整老师的奖金分配；
[0040]
课堂收集模块包括红外感应模块、计时模块和计数模块，教学分析模块包括课堂匹配模块和参与度分析模块，考核控制模块包括奖金分配模块和线路控制模块，红外感应模块与线路控制模块电连接，参与度分析模块与奖金分配模块电连接；
[0041]
红外感应模块用于判断学生的举手动作，计时模块用于记录时间，计数模块用于记录数量，课堂匹配模块用于将不同教室各时间点的课程与对应的授课教师进行匹配，参与度分析模块用于计算该教师上课时的教学质量，即学生的课堂参与程度，奖金分配模块用于计算教师所获得的奖金数量，线路控制模块用于对信息传输进行保密工作；
[0042]
线路控制系统的具体工作过程包括以下步骤：
[0043]
s1、当学生上课时，红外感应模块判断学生的举手动作和站立动作；
[0044]
s2、计时模块记录学生的举手持续时间t，计数模块记录该持续时间举手的学生数量n，准确识别学生的课堂参与情况，当老师提问后举手的人越多则说明课堂越活跃，学生参与度越高，该教师的教学质量也越好；
[0045]
s3、课程匹配模块计算每个教师的上课数量m，参与度分析模块计算每个老师所有课堂的总的学生参与度w，统计整个考核周期的教师教学情况，使结果更具准确性；
[0046]
s4、奖金分配模块根据该教师所对应的学生参与度计算其所获得的教学质量奖金数量，根据教师的教学质量发放奖金，克服了传统考核中的公平性问题，且考核过程完全保密，防止教师知道考核方式后而干预统计数据；
[0047]
红外感应模块包括红外感应单元、轮廓拟合单元和动作判断单元，红外感应单元用于通过红外感应扫描获得学生的红外感应热成像，轮廓拟合单元用于对学生的红外感应热成像进行拟合，动作判断单元用于判断学生的举手动作；
[0048]
上述步骤s1中红外感应模块的具体工作过程包括以下步骤：
[0049]
s1-1、在学生上课时，红外感应模块安装于教室监控处，红外感应单元对学生进行红外感应扫描获得学生的红外感应热成像；
[0050]
s1-2、轮廓拟合单元对热成像进行轮廓拟合，并将拟合出的轮廓中的圆形区域标记为头部区域，连接头部的矩形轮廓标记为躯干区域，将靠近头部区域且与躯干区域相连的连续两段矩形轮廓标记为手臂区域，该手臂区域中，与躯干直接连接的为大臂区域，剩余连接大臂区域的矩形轮廓则为前臂区域；
[0051]
s1-3、动作判断单元判断学生的动作，当学生的前臂区域呈竖直状态或前臂区域的高度超过头部区域时，判断该生处于举手状态，当学生进入举手状态一段时间t后手臂区域发生变化，此时不满足举手状态且头部区域高度短时间δt内的升高数值超过系统预设值h，动作判断单元判断该学生由举手动作状态进入站立答题动作状态；
[0052]
上述步骤s2中课堂收集模块的具体工作过程包括以下步骤：
[0053]
s2-1、在学生上课时，红外感应模块记录学生的动作信息，当某个学生出现举手动作时，判断此时课堂进入提问互动状态；
[0054]
s2-2、在第一个学生举手后，计时单元开始工作，记录从举手到出现学生进入站立答题动作的持续时间t；
[0055]
s2-3、计数单元记录提问时间t内参与答题即有举手动作学生的数量n，准确识别学生的课堂参与情况，当老师提问后举手的人越多则说明课堂越活跃，学生参与度越高，该教师的教学质量也越好；
[0056]
上述步骤s3中课程匹配模块的具体工作过程包括以下步骤：
[0057]
s3-1、课堂收集模块对每堂课中计时模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总提问时间t，对计数模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总举手人数n；
[0058]
s3-2、课程匹配模块将每个教室的各课程与授课教师进行匹配，并统计出该教师在奖金考核周期内总的上课次数m；
[0059]
参与度分析模块根据学生上课的举手情况计算每个老师上课时学生的课堂参与度w，具体为：
[0060][0061]
其中m为该教师的上课次数，统计整个考核周期的教师教学情况，使结果更具准确性；
[0062]
上述步骤s4中奖金分配模块的具体工作过程包括以下步骤：
[0063]
s4-1、学校平均向每位教师发放的奖金为y0；
[0064]
s4-2、奖金分配模块对教师的学生课堂参与度w进行考核，当w高于系统预设值w0时则认为该教师教学质量较高，提高对其的奖金发放数量，当w低于系统预设值w0时认为该教师教学质量较低，降低对其的奖金发放数量；
[0065]
s4-3、教师的奖金数量具体为：
[0066][0067]
其中y
min
为奖金发放的最小金额，μ1和μ2均为奖金系数，与根据课堂参与度计算奖金数量有关，μ1和μ2需满足条件：该条件式中c为参与考核的教师数量，根据教师的教学质量发放奖金，克服了传统考核中的公平性问题；
[0068]
线路控制模块用于对数据信息和考核方式进行保密，线路控制模块仅向奖金分发部门的工作人员提供信息，使考核过程完全保密，防止教师知道考核方式后而干预统计数据。
[0069]
实施例1：在学生上课时，红外感应模块安装于教室监控处，红外感应单元对学生进行红外感应扫描获得学生的红外感应热成像，轮廓拟合单元拟合各学生的前臂区域，设此时教师开始提问，学生举手，动作判断单元判断学生的举手动作，此时计时单元开始工作，记录从举手到出现学生进入站立答题动作的持续时间t＝15秒；计数单元记录提问时间t内参与答题即有举手动作学生的数量n＝10人，课堂收集模块对该堂课中计时模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总提问时间t＝2分钟，对计数模块保存的提问时间进行累加，获得每堂课的总举手人数n＝20人，则该节课的学生参与度w＝10人/分钟。
[0070]
实施例2：课程匹配模块将每个教室的各课程与授课教师进行匹配，并统计出教师一在奖金考核周期内总的上课次数m＝100次，参与度分析模块根据学生上课的举手情况计算教师一上课时学生的课堂参与度w＝20人/分钟，设学校平均向每位教师发放的奖金为y0＝100元；奖金分配模块对教师的学生课堂参与度w进行考核，此时教师一高于系统预设值w0＝10人/分钟，认为该教师教学质量较高，提高对其的奖金发放数量，此时教师一获得的奖金为y＝153.23元。
[0071]
实施例3：设教师二在考核周期内上课时学生的课堂参与度w＝1人/分钟，低于系统预设值w0＝10人/分钟，奖金分配模块认为该教师教学质量较低，降低对其的奖金发放数量，该教师获得的奖金数量为y＝57.17元。
[0072]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0073]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。